JP5269013B2 - 送信装置及び受信装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、無線通信を行う送信装置及び受信装置に関する。

現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｇに準拠した無線ＬＡＮシステム、振幅変調を用いるＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）システム、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＰＨＳなど多様な無線通信システムが存在する。それぞれの無線通信システムは、それぞれの無線通信方式で通信するため、通常、ある１つの無線通信システムに対応した通信装置を用いて他の無線通信システムに対応した通信装置と通信することはできない。例えば、既存の無線ＬＡＮ送信装置を用いてＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）信号またはパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）信号を送信することはできない。よって、利用者が複数の無線通信システムを利用するために、それぞれの無線通信システムに対応した通信装置がある。

特開２００４−１４７０５２号公報

しかし、複数の無線通信システムに対応した通信装置は、各通信システムに対応する変調部をそれぞれ備える必要がある。例えば、複数の変調方式として、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）とＡＳＫとの両方の変調方式に対応したデジタル変調装置があるが、予め送信装置がＱＰＳＫベースバンド処理部とＡＳＫ用ベースバンド処理部を備えている必要がある。それゆえ、複数の変調部を備えるために機器が大型化して高コストになる。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、複数の変調部を備えていない既存の無線ＬＡＮシステムに対応した送信装置を用いて、容易にＰＷＭ信号を送信できる送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。

本実施形態の送信装置は、第１生成部、第２生成部、設定部、及び送信部を含む。第１生成部は、他の無線通信装置を制御するための制御データ列に含まれるそれぞれの値を、該値に応じたパルス幅に変換しパルス幅データ列を生成する。第２生成部は、前記パルス幅に応じてある変調方式での転送レートを設定し、前記パルス幅データ列に対応する転送レートデータ列を生成する。設定部は、前記転送レートデータ列に含まれるデータの送信間隔を設定する。送信部は、前記転送レートデータ列を前記送信間隔で送信する。

また、本実施形態の送信装置は、第１生成部、第２生成部、及び送信部を含む。第１生成部は、他の無線通信装置を制御するための制御データ列に含まれるそれぞれの値を、該値に応じたパルス幅に変換したパルス幅データ列と、該パルス幅データ列に含まれるデータの送信間隔をＳＩＦＳ（Short Inter-Frame Space）とするＳＩＦＳ情報とを生成する。第２生成部は、前記パルス幅に応じてある変調方式での転送レートを設定し、前記パルス幅データ列に対応する転送レートデータ列を生成する。送信部は、前記転送レートデータ列をＳＩＦＳ間隔で送信する。

本実施形態の受信装置は、待受回路部、コンパレータ、ＰＷＭ復調部、データ記憶部、及びスイッチ制御部を含む。待受回路部は、制御データ列に含まれるそれぞれの値を該値に応じたパルス幅に変換したパルス幅データ列に対応する転送レートデータ列の無線信号を受信してベースバンド信号に変換する。コンパレータは、前記ベースバンド信号の信号レベルと閾値とを比較して２値の電力値で表されたパルス幅データ列を生成する。ＰＷＭ復調部は、前記パルス幅データ列を復調して制御データ列を生成する。データ記憶部は、１以上の前記制御データ列を記憶する。スイッチ制御部は、前記制御データ列が電源を入れる情報を示す場合はスイッチをオンにし、前記制御データ列が電源を切る情報を示す場合はスイッチをオフにする制御を行う。さらに、前記データ記憶部は、前記制御データ列が分割されて複数の分割制御データ列として送信されている場合、複数の該分割制御データ列を結合して記憶する。

第１の実施形態に係る無線通信システムを示す図。 ＰＷＭ信号の時間波形の概念図。 第１の実施形態に係る送信装置を示すブロック図。 無線ＬＡＮデータ列制御部によって生成されるデータ列の一例を示す図。 第１の実施形態に係る受信装置を示すブロック図。 第２の実施形態に係る送信装置を示すブロック図。 一般的なＢｌｏｃｋ ＡＣＫメカニズムの一例を示す図。 第３の実施形態に係る無線通信システムを示す図。 第３の実施形態に係る送信装置を示すブロック図。 データ混載部で生成される、無線ＬＡＮ信号を用いた起動用信号の一例を示す図。 第３の実施形態の変形例に係る無線通信システムを示す図。 第４の実施形態に係る送信装置を示すブロック図。 第４の実施形態に係る受信装置を示すブロック図。 第４の実施形態に係る送信装置から送信される、無線ＬＡＮ信号を用いたＰＷＭ信号の一例を示す図。 第５の実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図。 第６の実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る送信装置及び受信装置について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作を行うものとして、重複する説明を適宜省略する。

本実施形態に係る送信装置及び受信装置を含む無線通信システムについて図１を参照して説明する。以下では、無線ＬＡＮ信号を用いて無線通信を行う例を示すが、これに限らず、他の無線通信方式を用いてもよい。

無線通信システム１００は、無線ＬＡＮ−アクセスポイント１０１（以下、無線ＬＡＮ−ＡＰともいう）、プリンタ１０２及びパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）１０３を含む。なお、以下では、送信装置の一例として無線ＬＡＮ−ＡＰを用い、受信装置の一例としてプリンタを用いて説明するが、これに限らず、無線通信を行うデバイスであれば何でもよい。

無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１は、無線ＬＡＮモジュールを含み、無線ＬＡＮのアクセスポイントとして動作することでプリンタ１０２及びＰＣ１０３と無線通信を行う。無線ＬＡＮモジュールは、ここでは２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮモジュールを想定しているが、その他の周波数帯の無線ＬＡＮモジュールでもよい。無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１の詳細については図３を参照して後述する。
プリンタ１０２は、無線ＬＡＮモジュールを含み、無線ＬＡＮ−ＳＴＡ（ステーション）として動作することで無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１と無線通信を行う。さらに、ＰＷＭ信号受信モジュール（後述する待受回路部）を含み、ＰＷＭ信号によりプリンタの電源を制御する。プリンタ１０２の詳細については図５を参照して後述する。
ＰＣ１０３は、無線ＬＡＮモジュールを含み、無線ＬＡＮ−ＳＴＡとして動作することで無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１と無線通信を行う。

次に、ＰＷＭ信号の時間波形の概念図について図２を参照して説明する。
ＰＷＭはパルス幅の広さを変化させることで情報を伝送する変調方式であり、図２（ａ）と図２（ｂ）とはそれぞれ、他の無線通信装置を制御するための制御データ列を構成する制御データの「０」と「１」とを表す。
図２（ａ）に示す「０」の場合、無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１は、時間Ｔ_ｄ０の間は信号を送信し、時間Ｔ_ＩＦＳの間は信号を送信しない。このように、信号を送信している時間Ｔ_ｄ０をＨｉｇｈとして、信号を送信しない時間Ｔ_ＩＦＳをＬｏｗとして、「０」を表すＰＷＭ信号が生成される。すなわち、信号を送信している時間がＰＷＭ信号のパルス幅となるように設定される。同様に、図２（ｂ）に示す「１」の場合、無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１は、時間Ｔ_ｄ１の間は信号を送信し、時間Ｔ_ＩＦＳの間は信号を送信せず、時間Ｔ_ｄ１をＨｉｇｈ、時間Ｔ_ＩＦＳをＬｏｗとしてＰＷＭ信号が生成される。ここで、時間はＴ_ｄ０＜Ｔ_ｄ１となるように設定することで、制御データの「０」と「１」とを区別できるようにする。なお、図２に示した制御データは２値ＰＷＭ、つまりバイナリデータであるが、パルス幅の種類を２種類よりも増やし、多値ＰＷＭを採用してもよい。

次に、無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１について図３を参照して説明する。
無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１は、ＰＷＭデータ列生成部３０１（第１生成部ともいう）、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２（第２生成部ともいう）、ＩＦＳ（Inter-Frame Space）設定部３０３（設定部ともいう）、無線ＬＡＮ信号送信部３０４（送信部ともいう）、アンテナ３０５及び無線ＬＡＮ信号受信部３０６を含む。
ＰＷＭデータ列生成部３０１は、上位レイヤ（図示せず）からプリンタ１０２をはじめとした他の無線通信装置を制御するための制御データ列を受け取り、制御データ列に含まれるそれぞれの値に応じて図２に示すようなパルス幅を設定してパルス幅データ列を生成する。
無線ＬＡＮデータ列制御部３０２は、ＰＷＭデータ列生成部３０１からパルス幅データ列を受け取り、パルス幅データ列のそれぞれのパルス幅に一致するように、ある変調方式でデータの転送レートを設定した転送レートデータ列を生成する。すなわち、パルス幅と一致する転送レートデータ列の長さが無線ＬＡＮフレームの長さとなる。なお、無線ＬＡＮ規格では、無線ＬＡＮフレームで変調して送信されるデータ列と、無線ＬＡＮフレームごとの変調レートを決定してレート情報とを生成する。
ＩＦＳ設定部３０３は、ＰＷＭデータ列生成部３０１からパルス幅データ列を受け取り、ＰＷＭ信号のＬｏｗの長さ（すなわち、パルス幅データ列に含まれるデータの送信間隔）を設定し、送信間隔情報を生成する。なお、無線ＬＡＮ規格では、ＩＦＳの種類とランダムバックオフの値とをＩＦＳ制御情報として生成する。具体的には、例えばＩＦＳの一種であるＤＩＦＳ（Distributed coordination function Inter-frame Space）を採用する場合、ＩＦＳ設定部３０３は、ＤＩＦＳでデータ列を送信し、ランダムバックオフを一時的にゼロにするように制御するＩＦＳ制御情報を生成する。
無線ＬＡＮ信号送信部３０４は、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２から転送レートデータ列を受け取り、ＩＦＳ設定部３０３から送信間隔情報をそれぞれ受け取り、転送レートデータ列と送信間隔情報とに基づいて、無線ＬＡＮ信号を生成する。無線ＬＡＮ規格では、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２からデータ列とレート情報とを、ＩＦＳ設定部３０３からＩＦＳ制御情報をそれぞれ受け取り、データ列、レート情報、及びＩＦＳ制御情報に基づいて無線ＬＡＮ信号を生成する。

アンテナ３０５は、無線ＬＡＮ信号送信部３０４から無線ＬＡＮ信号を受け取り、電磁波に変換して大気中に出力する。

無線ＬＡＮ信号受信部３０６は、アンテナ３０５から無線ＬＡＮ信号を受け取り、無線ＬＡＮ信号に関して一般的な復号処理を行う。

ここで、無線ＬＡＮ信号送信部３０４によって生成されるＰＷＭ信号の一例について図４を参照して説明する。
無線ＬＡＮデータ列制御部３０２は、ＰＷＭデータ列生成部３０１からのパルス幅データ列に基づいて、「０」と「１」とを区別するため、無線ＬＡＮフレームのデータ列にダミーデータを挿入するなどして無線ＬＡＮフレーム長を制御することでＰＷＭ信号のＨｉｇｈの長さを設定することができる。また、ＰＷＭ信号のＬｏｗを無線ＬＡＮの規格で定められているＩＦＳにする。これにより、無線ＬＡＮ信号送信部３０４では、４ビットの制御データ列「００１０」を表すＰＷＭ信号を、無線ＬＡＮ信号を用いて形成することができる。

次に、プリンタ１０２について図５を参照して詳細に説明する。
プリンタ１０２は、アンテナ５０１、ＲＦ ＳＷ（スイッチ）５０２、待受回路部５０３、復調回路部５０４、リレースイッチ５０５、ＡＣアダプタ部５０６、ホスト部５０８、無線ＬＡＮモジュール部５０７及びバッテリ部５０９を含む。

アンテナ５０１は、電磁波を受信して無線ＬＡＮ信号に変換する。また、アンテナ５０１は、ＲＦ ＳＷ５０２から無線ＬＡＮ信号を受け取り、電磁波に変換して大気中に放射する。
ＲＦ ＳＷ５０２は、後述する復調回路部５０４からスイッチ制御信号を、アンテナ５０１から無線ＬＡＮ信号をそれぞれ受け取る。ＲＦ ＳＷ５０２は、スイッチ制御信号に応じて、後述する待受回路部５０３に無線ＬＡＮ信号を出力するか、後述する無線ＬＡＮモジュール部５０７に無線ＬＡＮ信号を出力するかを切り替える。また、ＲＦ ＳＷ５０２は、無線ＬＡＮモジュール部５０７から無線ＬＡＮ信号を受け取る。なお、復調回路部５０４からスイッチ制御情報がＲＦ ＳＷ５０２に送られない場合は、ＲＦ ＳＷ５０２は無線ＬＡＮ信号を待受回路部５０３に送る。
待受回路部５０３は、例えば、高感度整流器であり、無線ＬＡＮモジュール部５０７よりも低消費電力で動作可能である。また、待受回路部５０３は、ＲＦ ＳＷ５０２から電気信号を受け取り、整流してベースバンド信号に変換する。
復調回路部５０４は、待受回路部５０３からベースバンド信号を受け取り、ＰＷＭ信号に復調する。復調したＰＷＭ信号が、プリンタ１０２の電源をＯＮにする要求を示すＰＷＭ信号である場合（以下、起動用信号ともいう）は、リレースイッチ５０５をＯＮにするためのＯＮ信号を生成する。また、復調回路部５０４は、後述するホスト部５０８から指示信号を受け取り、アンテナ５０１と無線ＬＡＮモジュール部５０７とを接続するスイッチ制御信号を生成する。

リレースイッチ５０５は、復調回路部５０４からのスイッチ制御信号を、またはホスト部５０８からの指示信号に従い、外部電源（図示せず）からの電力を、後述するＡＣアダプタ部５０６に出力するかどうかを切り替える。
ＡＣアダプタ部５０６は、リレースイッチ５０５から外部電源の電力を受け取り、ＡＣ−ＤＣ変換して、ホスト部５０８及び無線ＬＡＮモジュール部５０７に電源を供給する。
無線ＬＡＮモジュール部５０７は、ＲＦ ＳＷ５０２から無線ＬＡＮ信号を受け取り、無線ＬＡＮ信号を復調してＱｏＳ（Quality Of Service）データを得る。また、無線ＬＡＮモジュール部５０７は、ホスト部５０８から指示信号を受け取り、無線ＬＡＮ信号に変換する。
ホスト部５０８は、無線ＬＡＮモジュール部５０７からＱｏＳデータを受け取り、ＱｏＳデータに応じて、リレースイッチ５０５、復調回路部５０４、無線ＬＡＮモジュール部５０７、及びプリンタ処理部（図示せず）への命令を示す指示信号を生成する。
バッテリ部５０９は、待受回路部５０３と復調回路部５０４とに電源を供給する。バッテリは、例えばコイン電池またはスーパーキャパシタといった低電力の電源であり、待受回路部５０３と復調回路部５０４とが無線ＬＡＮ信号を受信できる程度の電源を供給できるものであれば何でもよい。

次に、無線通信システム１００の動作について説明する。
プリンタの電源が完全にＯＮになっている間は、プリンタ内部の無線ＬＡＮモジュール部５０７をはじめ内部モジュールが動作しており、その結果、印刷処理をしていないときでも電力を消費してしまう。そこで、無線ＬＡＮモジュール部５０７よりも低消費電力で動作可能な待受回路部５０３を微小なバッテリで動作させ、他のモジュールについては電源を供給しないことで電力の消費を抑える状態にする。以下では、このプリンタ１０２の状態を待ち受け状態という。
ＰＣ１０３は、印刷要求が発生したら、無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１に印刷要求を示す情報を含む無線ＬＡＮ信号で送信する。
無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１は、ＰＣ１０３から印刷要求を示す情報を含む無線ＬＡＮ信号を受け取った場合、プリンタに起動用信号を送る。このとき、無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１は、ＰＷＭ信号のパルス幅の長さに相当する無線ＬＡＮフレームを送信することで、ＰＷＭ信号を送信することができる。
プリンタ１０２は、無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１から起動用信号を受け取り、待受回路部５０３及び復調回路部５０４以外の他のモジュールに電源を供給してプリンタ１０２を完全に起動させる。
プリンタ１０２が完全に起動した後、ＰＣ１０３から無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１を介して印刷情報が無線ＬＡＮ信号で送られ、印刷情報を受け取ったプリンタ１０２は、印刷処理を開始する。

次に、ＰＷＭ信号を受け取った場合のプリンタ１０２の詳細な動作について説明する。
プリンタ１０２が待ち受け状態にあるときは、具体的には、リレースイッチ５０５がオフとなり、ＡＣアダプタ部５０６、無線ＬＡＮモジュール部５０７及びホスト部５０８には電源が供給されない。一方、待受回路部５０３及び復調回路部５０４は、バッテリ部５０９から微小電力が供給される。
プリンタ１０２が待ち受け状態にあるときに、起動用信号を受け取った場合は、復調回路部５０４がＯＮ信号を送ることでリレースイッチ５０５がＯＮとなり、ＡＣアダプタ部５０６を介して無線ＬＡＮモジュール部５０７に電源が供給され、無線ＬＡＮモジュール部５０７がＯＮとなる。その後、無線ＬＡＮモジュール部５０７はＲＦ ＳＷ５０２から無線ＬＡＮ信号を受け取る。
無線ＬＡＮ信号を復調して抽出したＱｏＳデータが印刷要求を示す信号である場合、ホスト部５０８は印刷をする指示信号を生成し、外部にあるプリンタ処理部などに通知して印刷処理を行う。
また、リレースイッチ５０５がＯＮになった後、プリンタ１０２が一定時間経過しても印刷要求を受け取らない場合、または無線ＬＡＮ信号を復調して抽出したＱｏＳデータが電源をＯＦＦにする命令を示す場合は、ホスト部５０８がリレースイッチ５０５をＯＦＦにする。なお、時間を計測する場合は、タイマー（図示せず）により計測すればよい。また、電源をＯＦＦにする命令は無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１からＰＷＭ信号により送信されてもよく、この場合は、復調回路部５０４がリレースイッチ５０５をＯＦＦにする。このようにすることで、プリンタ１０２の消費電力を削減することができる。

以上に示した第１の実施形態によれば、無線ＬＡＮ信号のフレームとなるデータ列の転送レートと無線ＬＡＮ信号の送信間隔とを設定することでＰＷＭ信号を形成することができ、既存の無線ＬＡＮ信号送信装置に新たにＰＷＭ信号送信モジュールを加えることなく、容易にＰＷＭ信号を用いた通信を行うことができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＰＷＭ信号のＬｏｗであるＩＦＳの長さを任意に制御するが、第２の実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅまたは１１ｎの規格に準拠したＩＦＳの長さを用いる。これにより、既存の無線ＬＡＮ規格のシステムを用いて任意の情報を送ることができる。

第２の実施形態に係る無線ＬＡＮ−ＡＰについて図６を参照して説明する。
第２の実施形態に係る無線ＬＡＮ−ＡＰ６００は、ＰＷＭデータ列生成部６０１、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２、無線ＬＡＮ信号送信部６０２及び無線ＬＡＮ信号受信部３０６を含む。無線ＬＡＮデータ列制御部３０２とアンテナ３０５と無線ＬＡＮ信号受信部３０６とは、第１の実施形態に係る無線ＬＡＮ−ＡＰ１０１に含まれる部と同様の動作を行うためここでの説明は省略する。

ＰＷＭデータ列生成部６０１は、制御データ列からパルス幅データ列を生成する点は第１の実施形態に係るＰＷＭデータ列生成部３０１と同様であるが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ又は１１ｎのＢｌｏｃｋ ＡＣＫメカニズムに基づいて無線ＬＡＮフレームの送信間隔をＳＩＦＳ（Short Inter-Frame Space）で送信するように制御するＳＩＦＳ制御情報を生成する点が異なる。なお、図６では図示しないが、第１の実施形態の図３に示したＩＦＳ設定部３０３がＳＩＦＳ制御情報を生成して、無線ＬＡＮ信号送信部６０２に送るようにしてもよい。
無線ＬＡＮ信号送信部６０２は、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２から転送レートデータ列を、ＰＷＭデータ列生成部６０１からＳＩＦＳ制御情報をそれぞれ受け取り、転送レートデータ列とＳＩＦＳ制御情報とに基づいて無線ＬＡＮ信号を生成する。

ここで、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫメカニズムについて図７を用いて説明する。
送信側では、まず、ＮＡＶ（Network Allocation Vector）を張ることで他の送信を抑制し、続いてＡＣＫポリシーとしてＢｌｏｃｋ ＡＣＫを採用したＱｏＳデータフレームを複数回連続で送信（図７では４回）し、最後にＢｌｏｃｋＡｃＲｅｑフレームを送信する。また、ＱｏＳデータフレームの送信間隔は、ＳＩＦＳに設定される。このとき、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２が、ＰＷＭデータ列生成部６０１からのパルス幅データ列に基づいて、ＱｏＳデータフレーム長が上述したＰＷＭ信号のパルス幅となるように制御する。受信側では、ＢｌｏｃｋＡｃＲｅｑフレームを受信した後、ＱｏＳデータフレームごとに受信できたかどうかを示す情報（例えば、ＱｏＳデータフレームごとの１ビットのフラグ）をまとめて送信側に送る。

以上に示した第２の実施形態によれば、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫメカニズムを採用して、ＰＷＭ信号のＬｏｗをＳＩＦＳに設定し、ＰＷＭ信号のパルス幅に相当するＱｏＳデータのフレーム長を制御することで、既存のＩＥＥＥ８０２．１１ｅ又は１１ｎを利用して任意の制御データ列をＰＷＭ信号で送信することが可能となり、既存の無線ＬＡＮ送信装置を用いてプリンタで受信可能なＰＷＭ信号を容易に送信することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、ＰＣがサーバからファイルデータをダウンロードしている間に、プリンタに印刷要求を送信する場合を想定する。通常、ＰＣがファイルデータをダウンロードする場合には、無線ＬＡＮ−ＡＰから所望のファイルデータをＱｏＳデータとして受信するが、無線ＬＡＮ−ＡＰが印刷要求をプリンタに送る場合はプリンタ起動のためにＱｏＳデータの送信を中断することになる。これは、スループットの観点から好ましくない。そこで、無線ＬＡＮ−ＡＰからのプリンタ起動用信号のパルス幅に相当する無線ＬＡＮフレームの少なくとも一部に、ＰＣへ送信するＱｏＳデータを含めることで、ＰＣがファイルデータをダウンロードしている間にもスループットを下げることなく、プリンタに印刷要求を送信することができる。

第３の実施形態に係る無線通信システムについて図８を参照して説明する。
無線通信システム８００は、無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２、プリンタ１０２、ＰＣ１０３、及びサーバ８０１を含む。なお、プリンタ１０２及びＰＣ１０３は第１の実施形態に係る無線通信システムに含まれる部と同様の動作を行うためここでの説明は省略する。
サーバ８０１は、インターネット網を経由して無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２に接続され、サーバ８０１に格納されたファイルデータに外部からアクセスすることができ、ファイルデータをダウンロードしたり、ファイルデータをアップロードしたりすることができる。

無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２は、ＰＣ１０３から印刷要求を示す無線ＬＡＮ信号を受け取った場合、このときＰＷＭ信号のパルス幅を形成する無線ＬＡＮフレームにＰＣ１０３へのファイルデータを含ませることで、起動用信号をプリンタ１０２へ送る。

次に、第３の実施形態に係る無線ＬＡＮ−ＡＰについて図９を参照して説明する。
無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２は、ＰＷＭデータ列生成部６０１、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２、データ混載部９０１、無線ＬＡＮ信号送信部６０２、アンテナ３０５、及び無線ＬＡＮ信号受信部３０６を含む。

ＰＷＭデータ列生成部６０１、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２、無線ＬＡＮ信号送信部６０２、アンテナ３０５、及び無線ＬＡＮ信号受信部３０６については、上述した第２の実施形態における図６に示した部と同様の動作を行うためここでの説明は省略する。
データ混載部９０１は、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２からデータ列とレート情報とを、上位レイヤ（図示せず）からＱｏＳデータをそれぞれ受け取る。データ混載部９０１は、ＱｏＳデータのデータ量Ｄ_Ｑ［バイト］と無線ＬＡＮフレームに挿入されるデータ列のデータ量Ｄ_Ｗ［バイト］とを比較し、Ｄ_Ｑ＝Ｄ_Ｗである場合、データ列をＱｏＳデータで上書きする。Ｄ_Ｑ＜Ｄ_Ｗである場合、データ列をＱｏＳデータで上書きし、残りのデータをダミーデータとする。ダミーデータとしては、例えばデリミターを挿入する。なお、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２で生成されるデータ列を予めデリミターとしてもよい。Ｄ_Ｑ＞Ｄ_Ｗである場合、ＱｏＳデータをフラグメントし、フラグメントしたＱｏＳデータでデータ列を上書きし、上書きされないデータが残ればそのデータをＤ_Ｑ＜Ｄ_Ｗの場合と同様にダミーデータとする。

次に、無線通信システム８００の動作について説明する。
ＰＣ１０３は、サーバ８０１にあるファイルをインターネット網及び無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２を経由してダウンロードする。その後ＰＣ１０３は、ファイルデータをＱｏＳデータとしてダウンロードしながら、印刷要求を示す情報を含む無線ＬＡＮ信号を無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２に送る。

次に、無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２は、印刷要求を示す無線ＬＡＮ信号を受信した場合、起動用信号をプリンタ１０２に送信する。プリンタ１０２は、待受回路部５０３がＰＷＭ信号を受け取り、リレースイッチ５０５をＯＮにしてプリンタ１０２を完全に起動させる。その後、プリンタ１０２は、ＰＣ１０３から無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２を経由してプリンタに送られてきた印刷要求に基づき印刷処理を行う。

ここで、データ混載部９０１で生成される起動用信号のプリンタ起動用フレームの一例について図１０を参照して説明する。
通常、ＰＣ１０３へダウンロードされるファイルデータは、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫメカニズムに従いＱｏＳデータフレームに含まれて、ＳＩＦＳ間隔で無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２から連続して送信され、最後にＢｌｏｃｋ Ａｃｋ Ｒｅｑｕｅｓｔ（以下、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ Ｒｅｑと省略する）フレームが送信される。続いてＰＣ１０３からＢｌｏｃｋ ＡＣＫが返信される。

プリンタ１０２を起動させる場合、無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２からＰＷＭ信号を送信するが、このときＰＷＭ信号のパルス幅を形成する無線ＬＡＮフレームのデータ列にＰＣ１０３へのファイルデータを含ませる。例えば、通常は、図１０の左側のフレーム構造で示されるＰＣへダウンロードされるファイルデータのように、ＱｏＳデータのビットレートが５４Ｍｂｐｓで送信される。ここで、図１０の右側のフレーム構造で示されるファイルデータのように、起動用信号が「１０１００１」で表されるとすると、ビットレートが６Ｍｂｐｓである場合のフレーム長を「１」とし、ビットレートが５４Ｍｂｐｓである場合のフレーム長を「０」とすることで、起動用信号のフレームを形成することができる。データ混載部９０１は、この起動用信号のフレーム長にあわせてファイルデータのデータ列を挿入すればよい。なお、ここでは無線ＬＡＮ規格の場合として、無線ＬＡＮフレームのデータ列にＰＣ１０３へのファイルデータの少なくとも一部を含むように説明したが、無線ＬＡＮ規格で無線通信を行わない場合は、転送レートデータ列の少なくとも一部にＰＣ１０３へのファイルデータを含むようにすればよい。

以上に示した第３の実施形態によれば、ＰＷＭ信号のパルス幅を形成する無線ＬＡＮフレームにＰＣへダウンロードされるファイルデータを含ませることで、ＰＣのファイルデータのダウンロードを中断することなくＰＷＭ信号を送ることができ、同時にプリンタを起動することができる。

（第３の実施形態の変形例）
第３の実施形態では、１つのＰＣがファイルデータをダウンロードしている間にそのＰＣから印刷要求を出す場合を想定しているが、本変形例では、あるＰＣがファイルデータをダウンロードしている間に、他のＰＣが印刷要求を出す場合を想定している点が異なる。
本変形例に係る無線通信システムについて図１１を参照して説明する。
本変形例に係る無線通信システム１１００は、ＰＣ１０３−１、ＰＣ１０３−２、無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２及びプリンタ１０２を含む。

ＰＣ１０３−２は無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２経由でファイルデータをダウンロードしている（インターネット網及びサーバは図示せず）。このとき、ＰＣ１０３−１から印刷要求が発生した場合、無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２は、第３の実施形態と同様に、起動用信号を形成する無線ＬＡＮフレームにファイルデータのデータ列を挿入して、起動用信号をプリンタ１０２に送る。次に、プリンタ１０２は、起動用信号を受け取って電源を完全に起動することができる。その後、プリンタ１０２は、無線ＬＡＮ信号を受け取ることができ、印刷処理を実行することができる。

以上に示した第３の実施形態の変形例によれば、他のＰＣがデータをダウンロードしているときでも、プリンタを起動させるためのＰＷＭ信号のパルス幅となる無線ＬＡＮフレームにＰＣへ送信するデータを含ませることで、他のＰＣのファイルデータのダウンロード処理を中断することなく印刷要求をプリンタに送ることができ、ファイルデータのダウンロードとプリンタ起動とを同時に実現することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、ＰＷＭ信号で送りたい制御データ列が大きく、Ｂｌｏｏｋ Ａｃｋ Ｒｅｑを送信するまでに所望の制御データ列を送れない場合に、その制御データ列を分割して送信する。

第４の実施形態に係る無線ＬＡＮ−ＡＰについて図１２を参照して詳細に説明する。
無線ＬＡＮ−ＡＰ１２００は、分割制御部１２０１、ＰＷＭデータ列生成部６０１、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２、データ混載部９０１、無線ＬＡＮ信号送信部６０２、アンテナ３０５、及び無線ＬＡＮ信号受信部３０６を含む。ＰＷＭデータ列生成部６０１、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２、データ混載部９０１、無線ＬＡＮ信号送信部６０２、アンテナ３０５及び無線ＬＡＮ信号受信部３０６については、第３の実施形態において図９に示した部と同様の動作を行うため、ここでの説明は省略する。

分割制御部１２０１は、外部から制御データ列を受け取り、予め定められた閾値ビット数ｂ_ｔｈと受け取った制御データ列のビット数ｂ_ｉｎとを比較する。ｂ_ｔｈ≧ｂ_ｉｎである場合、そのまま制御データ列を用いる。ｂ_ｔｈ＜ｂ_ｉｎである場合、分割制御部１２０１は受け取った制御データ列のビット数を、個々のビット数がｂ_ｔｈ以下になるように分割する。以下、分割された制御データ列を分割制御データ列と呼ぶ。

次に、第４の実施形態に係るプリンタについて図１３を参照して説明する。

プリンタ１３００は、第１の実施形態に係るプリンタ１０２とほぼ同様であるが、第１の実施形態に係るプリンタ１０２の構成に加えてさらにスイッチ制御部１３０５を含み、復調回路部５０４が、ＬＰＦ１３０１、コンパレータ１３０２及びＰＷＭ復調部１３０３を含む点が異なる。また、スイッチ制御部１３０５はデータ記憶部１３０４を含む。

ＬＰＦ１３０１は、待受回路部５０３から無線ＬＡＮ信号を受け取り、無線ＬＡＮ信号をＬＰＦ処理する。

コンパレータ１３０２は、ＬＰＦ１３０１からＬＰＦ処理された信号を受け取り、ＬＰＦ処理された信号の大きさと予め定められた閾値とを比較し、その結果に応じてＰＷＭ信号のＨｉｇｈまたはＬｏｗとなる値を生成する。

ＰＷＭ復調部１３０３は、コンパレータ１３０２から入力されたＨｉｇｈまたはＬｏｗの値に応じてＰＷＭを復調し、制御データ列を復調する。

データ記憶部１３０４は、ＰＷＭ復調部１３０３から制御データ列を受け取って記憶する。また、分割制御データ列が送られている場合は、データ記憶部１３０４は、分割制御データを結合して記憶する。

スイッチ制御部１３０５は、ＰＷＭ復調部１３０３から制御データ列を受け取り、制御データ列とデータ記憶部１３０４に予め記憶している記憶データ列とを比較し、一致した場合にＯＮ信号又はスイッチ制御信号を生成する。また、分割制御データ列が送られている場合は、分割制御データ列を全て結合した元の制御データ列と記憶データ列とを比較する。

次に、第４の実施形態に係る無線ＬＡＮ−ＡＰ１２００から送信されるＰＷＭ信号の一例について図１４を参照して説明する。

Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫフレームにはそれまで連続して受信した各フレームの受信処理に成功したか否かを示すデータが含まれる。そのデータ領域が最大１６フレーム分であるとき、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫメカニズムで連続して送信できるＱｏＳデータは１６フレームとなる。すなわち、２値ＰＷＭ変調方式を用いる場合、最大でも１６ビットの制御データ列しか送信することができない。よって、１６ビット以上の制御データ列を送信する場合には、制御データ列を分割して送信する。

１回目のＢｌｏｃｋ ＡＣＫシーケンスと、２回目のＢｌｏｃｋ ＡＣＫシーケンスの間は、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格に沿うように、送信前に適当なＩＦＳとランダムバックオフとの間にキャリアセンス処理を行なえばよい。

また、フレーム長を制御して、すなわち、データ列の転送レートを制御して、制御データ列に関するインデックスまたはフラグを生成してもよい。例えば、送信装置１２００に係る無線ＬＡＮデータ列制御部３０２は、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ Ｒｅｑフレーム長を制御して、分割制御データ列が何個目の分割制御データ列であるかを示すインデックスを生成してもよい。例えば、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ Ｒｅｑのビットレートを６Ｍｂｐｓ、１２Ｍｂｐｓ、２４Ｍｂｐｓと変化させることで、分割制御データ列が何個目の分割制御データ列であるかを示すことができる。
また、送信装置が最後の分割制御データ列のＰＷＭ信号を送る場合に、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ Ｒｅｑフレーム長を変化させることで分割制御データ列のＰＷＭ信号の送信終了を示すインジケータとしてもよい。

さらに、無線ＬＡＮデータ列制御部３０２は、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ Ｒｅｑフレーム長を制御して、次にＰＷＭ信号が送信されるべき受信装置があるかどうかを示すフラグを生成してもよい。例えば、送信装置は、ＰＷＭ信号を送るべき受信装置が複数ある場合に、ある受信装置からＢｌｏｃｋ ＡＣＫが返ってきて１つの受信装置へのＰＷＭ信号の送信が完了したら、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ Ｒｅｑのビットレートを変化させて、ＰＷＭ信号を送信すべき受信装置の数を示すフラグを設定することができる。
さらに、送信装置が分割制御データ列を送っている場合に、受信装置が最後の分割制御データ列を受け取った場合に、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫフレーム長を制御して全てのデータを受け取ったことを示すフラグを設定してもよい。例えば、受信装置が、最後ではない分割データ列を受け取った場合は、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫのビットレートを６Ｍｂｐｓとし、最後の分割データ列を受け取った場合は、ビットレートを１２Ｍｂｐｓとすればよい。

以上に示した第４の実施形態によれば、ＰＷＭ信号で送信する制御データ列のビット数が大きい場合でも、送信する制御データ列を分割してＰＷＭ信号で送信することができる。

（第５の実施形態）
上述した実施形態では受信装置としてプリンタを例としたが、その他の応用例としての無線通信システムについて図１５を参照して説明する。

第５の実施形態に係る無線通信システム１５００は、ＤＶＤプレーヤー１５０１、無線ＬＡＮ−ＴＶ１５０４、照明１５０２及びスピーカー１５０３を含む。

ＤＶＤプレーヤー１５０１は、無線ＬＡＮ信号を送るためのモジュールとＰＷＭ信号を送るためのモジュールとを備え、ＤＶＤの動画情報と動画情報に対応した音声情報とを再生し、スピーカーを起動するためのＰＷＭ信号であるスピーカー起動信号と、照明１５０２の電源をＯＮ又はＯＦＦにするためのＰＷＭ信号である照明制御信号とを生成する。スピーカー起動信号と照明制御信号との生成方法については、第３の実施形態に示した手法と同様であるためここでの説明は省略する。

照明１５０２は、ＰＷＭ信号を受け取るためのモジュールを備え、ＤＶＤプレーヤー１５０１から照明制御信号を受け取り、照明制御信号に従って電源のＯＮ又はＯＦＦを切り替える。

スピーカー１５０３は、ＰＷＭ信号を受け取るためのモジュールと無線ＬＡＮ信号を受け取るためのモジュールとを備え、ＤＶＤプレーヤー１５０１からスピーカー起動信号を受け取って電源をＯＮし、ＤＶＤプレーヤー１５０１から無線ＬＡＮ信号で音声情報を受け取って音声を出力する。また、スピーカー１５０３は、ＤＶＤプレーヤー１５０１から動画送信終了の旨のメッセージ（動画像終了情報ともいう）を受け取った場合は、電源をＯＦＦにする。なお、動画像終了情報は、無線ＬＡＮで送信されてもよいし、ＰＷＭ信号で送信されてもよい。

無線ＬＡＮ−ＴＶ１５０４は、無線ＬＡＮ信号を受け取るためのモジュールを備え、ＤＶＤプレーヤー１５０１から動画情報を無線ＬＡＮ信号で受け取り、動画像を再生する。

ここで、第５の実施形態に係る無線通信システム１５００の動作例について説明する。
まず、ＤＶＤを再生する前には、照明１５０２の電源がＯＮであり、スピーカー１５０３の電源がＯＦＦであるとする。
続いて、ＤＶＤプレーヤー１５０１から無線ＬＡＮ−ＴＶ１５０４へ無線ＬＡＮ信号で動画像信号を送る前に、ＤＶＤプレーヤー１５０１は照明制御信号を照明１５０２へ送信する。また、ＤＶＤプレーヤー１５０１から音声情報を送信し始める前に、ＤＶＤプレーヤー１５０１はスピーカー起動用信号をスピーカー１５０３へ送信する。照明制御信号とスピーカー起動信号とによって、照明１５０２の電源がＯＦＦにされ、さらにスピーカー１５０３の電源がＯＮとなり、無線ＬＡＮ−ＴＶ１５０４に出力される動画像にあわせてスピーカー１５０３から音声情報が出力される。

さらに、動画像再生中に、ＤＶＤのコンテンツ中のクライマックスなどに映像にあわせた照明効果を演出するようにしてもよい。例えば、照明１５０２がＤＶＤプレーヤー１５０１から照明制御信号を受信した場合に、照明１５０２の電源をＯＮ又はＯＦＦにすることで、照明を点滅させるといった照明効果を得ることができる。さらに、ＤＶＤプレーヤー１５０１から照度を調節するＰＷＭ信号を照明１５０２に送信することによって、照明１５０２の調光を行うことができ、映像の場面に応じて徐々に照明１５０２の照度を下げるといった照明効果を得ることができる。

以上に示した第５の実施形態によれば、第３の実施形態に示した手法を用いることで、動画像送信を中断させることなく、照明又はスピーカーの電源のＯＮ又はＯＦＦの切り替え、動画像の場面に応じた照明効果といった処理を動画像送信と同時に行うことができる。

（第６の実施形態）
第６の実施形態に係る無線通信システム１６００について図１６を参照して説明する。

第６の実施形態に係る無線通信システム１６００は、無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２、ＰＣ１０３、及びエアコン１６０１を含む。ＰＣ１０３と無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２とは、第３の実施形態に示した処理と同様の処理とを行うため、ここでの説明は省略する。

エアコン１６０１は、ＰＷＭ信号を受け取るためのモジュールを備え、エアコンを起動するためのＰＷＭ信号であるエアコン起動信号を受信した場合に、電源をＯＮにする。

図１６に示すように、ＰＣ１０３は、無線ＬＡＮ−ＡＰ８０２経由でファイルをダウンロードしている（インターネット網及びサーバは図示せず）。このとき、ＰＣ１０３からエアコン起動要求が発生した場合は、無線ＬＡＮ−ＡＰ６００は第３の実施形態に示した手法と同様に、無線ＬＡＮ−ＡＰ６００からエアコン起動信号のパルス幅に相当する転送レートデータ列（無線ＬＡＮフレームのデータ列）の少なくとも一部に、ＰＣへ送信するデータを含める処理を行えばよい。なお、第６の実施形態では、エアコンを起動させる場合を想定したが、その他の無線通信機能を備えるデバイスであれば同様に制御することができる。

以上に示した第６の実施形態によれば、第３の実施形態に示した方法を用いることで、ＰＣへのファイルダウンロード処理を中断することなくエアコンなど他のデバイスの制御をファイルダウンロード処理と同時に行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００，８００，１１００，１５００，１６００・・・無線通信システム、１０１，６００，８０２，１２００・・・無線ＬＡＮ−ＡＰ、１０２，１３００・・・プリンタ、１０３・・・ＰＣ、３０１，６０１・・・ＰＷＭデータ列生成部、３０２・・・無線ＬＡＮデータ列制御部、３０３・・・ＩＦＳ設定部、３０４，６０２・・・無線ＬＡＮ信号送信部、３０５，５０１・・・アンテナ、３０６・・・無線ＬＡＮ信号受信部、５０３・・・待受回路部、５０４・・・復調回路部、５０５・・・リレースイッチ、５０６・・・ＡＣアダプタ部、５０７・・・無線ＬＡＮモジュール部、５０８・・・ホスト部、５０９・・・バッテリ部、８０１・・・サーバ、９０１・・・データ混載部、１２０１・・・分割制御部、ＬＰＦ・・・１３０１、１３０２・・・コンパレータ、１３０３・・・ＰＷＭ復調部、１３０４・・・データ記憶部、１３０５・・・スイッチ制御部、１５０１・・・ＤＶＤプレーヤー、１５０２・・・照明、１５０３・・・スピーカー、１６０１・・・エアコン。

Claims (7)

1. 他の無線通信装置を制御するための制御データ列に含まれる制御データ値を表すように、該制御データ値に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のパルス幅を設定したパルス幅データ列を生成する第１生成部と、
   前記パルス幅に応じてある変調方式で送信されるデータ列を含むフレームの転送レートを設定し、前記パルス幅データ列に対応する転送レートデータ列を生成する第２生成部と、
   前記パルス幅データ列を表すように送信される前記フレームの送信間隔を設定する設定部と、
   前記転送レートデータ列を前記送信間隔で送信する送信部と、を具備する送信装置。
2. 他の無線通信装置を制御するための制御データ列に含まれる制御データ値を表すように、該制御データ値に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のパルス幅を設定したパルス幅データ列と、該パルス幅データ列を表すように送信される前記フレーム間の送信間隔をＳＩＦＳ（Short Inter-Frame Space）とするＳＩＦＳ情報とを生成する第１生成部と、
   前記パルス幅に応じてある変調方式で送信されるデータ列を含むフレームの転送レートを設定し、前記パルス幅データ列に対応する転送レートデータ列を生成する第２生成部と、
   前記転送レートデータ列をＳＩＦＳ間隔で送信する送信部と、を具備する送信装置。
3. 前記転送レートデータ列の少なくとも一部に、他の無線通信装置と通信中のファイルデータを含めるデータ混載部をさらに具備する請求項１に記載の送信装置。
4. 前記制御データ列のデータ量が閾値より大きい場合、該制御データ列を分割して複数の分割制御データ列を生成する分割制御部をさらに具備し、
   前記第１生成部は、前記分割制御データ列ごとに前記パルス幅データ列を生成することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
5. 前記第２生成部は、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ Ｒｅｑの転送レートを設定することにより、前記パルス幅データ列の終端を示すことを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
6. 前記第２生成部は、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ Ｒｅｑの転送レートを設定することにより、複数の前記分割制御データ列のうち何番目であるかを示すインデックスと、次の送信先となる無線通信装置があるかどうかを示すフラグとの少なくとも１つを生成することを特徴とする請求項４に記載の送信装置。
7. 制御データ列に含まれる制御データ値を表すように、該制御データ値に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のパルス幅を設定したパルス幅データ列に対応する転送レートデータ列の無線信号を受信してベースバンド信号に変換する待受回路部と、
   前記ベースバンド信号の信号レベルと閾値とを比較して２値の電力値で表されたパルス幅データ列を生成するコンパレータと、
   前記パルス幅データ列を復調して制御データ列を生成するＰＷＭ復調部と、
   １以上の前記制御データ列を記憶するデータ記憶部と、
   前記制御データ列が電源を入れる情報を示す場合はスイッチをオンにし、前記制御データ列が電源を切る情報を示す場合はスイッチをオフにする制御を行うスイッチ制御部と、を具備し、
   前記データ記憶部は、前記制御データ列が分割されて複数の分割制御データ列として送信されている場合、複数の該分割制御データ列を結合して記憶することを特徴とする受信装置。

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